對(duì)電子工程設(shè)計(jì)的研究

賈莉

（身份證號(hào)：130104197912280925）

對(duì)電子工程設(shè)計(jì)的研究

賈莉

（身份證號(hào)：130104197912280925）

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種先進(jìn)的技術(shù)在電子工程中的應(yīng)用也越來(lái)越形式多樣，本文主要對(duì)EDA技術(shù)電子工程技術(shù)發(fā)展的進(jìn)行詳細(xì)的闡述。

電子工程；EDA；技術(shù)

1 EDA技術(shù)的含義及應(yīng)用現(xiàn)狀

所謂EDA技術(shù)，就是電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化（ElectronicDesign Automation）的縮寫，在20世紀(jì)90年代初從計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）、計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM）、計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試（CAT）和計(jì)算機(jī)輔助工程（CAE）的概念發(fā)展而來(lái)的。EDA技術(shù)就是以計(jì)算機(jī)為工具，設(shè)計(jì)者在E-DA軟件平臺(tái)上，用硬件描述語(yǔ)言HDL完成設(shè)計(jì)文件，然后由計(jì)算機(jī)自動(dòng)地完成邏輯編譯、化簡(jiǎn)、分割、綜合、優(yōu)化、布局、布線和仿真，直至對(duì)于特定目標(biāo)芯片的適配編譯、邏輯映射和編程下載等工作。是計(jì)算機(jī)信息技術(shù)、微電子技術(shù)、電路理論、信息分析與信號(hào)處理的結(jié)晶，也是現(xiàn)代電子工程的最重要的應(yīng)用技術(shù)。

自從該技術(shù)研發(fā)至今，已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，現(xiàn)在對(duì)EDA的概念或范疇用得更加寬。包括在機(jī)械、通信、電子、航空航天軍事等各個(gè)領(lǐng)域，都有EDA的應(yīng)用，這種技術(shù)的應(yīng)用不僅得到了良好的效果反饋，也為所在的領(lǐng)域的發(fā)展起到了極大的促進(jìn)作用。同時(shí)，EDA在教學(xué)、科研、產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造等各方面發(fā)揮著重要的作用，因其包含的技術(shù)的先進(jìn)性，致使其相關(guān)的產(chǎn)品的研發(fā)有很大的技術(shù)研究?jī)r(jià)值。科研方面主要利用電路仿真工具（multi-SIM或PSPICE）進(jìn)行電路設(shè)計(jì)與仿真，可以在儀器和工具的設(shè)計(jì)階段有效的解決各種電路的假設(shè)與試驗(yàn)，大大的提高了設(shè)計(jì)人員的工作效率；利用虛擬儀器進(jìn)行產(chǎn)品測(cè)試，作為流水線的一個(gè)重要環(huán)節(jié)的產(chǎn)品測(cè)試，對(duì)于該技術(shù)的應(yīng)用也有著非常重要的意義；將CPLD/FPGA器件實(shí)際應(yīng)用到儀器設(shè)備中；從事PCB設(shè)計(jì)和ASIC設(shè)計(jì)等。

2 EDA技術(shù)的特點(diǎn)

EDA技術(shù)之所成為今天電子信息工程中的重要技術(shù)，具有“自頂向下（Top-Down）”的設(shè)計(jì)程序，這種設(shè)計(jì)程序的最大特點(diǎn)就是改變了以往的軟件程序的設(shè)計(jì)思維，也就確保設(shè)計(jì)方案整體的合理化；由于EDA采用高級(jí)語(yǔ)言描述，有語(yǔ)言公開(kāi)可利用、描述范圍廣、可以系統(tǒng)編程和現(xiàn)場(chǎng)編程等特點(diǎn)；該軟件的自動(dòng)化程度高，所以可以進(jìn)行各級(jí)的仿真、糾錯(cuò)和調(diào)試工作，大大的提高了工作效率和準(zhǔn)確度。這些特點(diǎn)也EDA技術(shù)得到廣泛的應(yīng)用的重要原因。

3 EDA技術(shù)的作用

EDA技術(shù)中的溫度分析和統(tǒng)計(jì)分析功能可以分析各種溫度條件下的電路特性，便于確定最佳元件參數(shù)、最佳電路結(jié)構(gòu)以及適當(dāng)?shù)南到y(tǒng)穩(wěn)定裕度，真正做到電路特性的優(yōu)化設(shè)計(jì)。在進(jìn)行電路測(cè)試時(shí)，測(cè)試的結(jié)果會(huì)受到諸多因素的影響，從而導(dǎo)致其準(zhǔn)確度受到影響，另外由于受到測(cè)試手段和儀器精度限制，測(cè)試的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)很多技術(shù)問(wèn)題，這種情況下DEA技術(shù)，就可以依據(jù)其全功能測(cè)試解決數(shù)據(jù)測(cè)試和特性分析的問(wèn)題，大大的提高了應(yīng)用的效率。

4 EDA常用軟件

EDA軟件發(fā)展很快，目前被我國(guó)廣泛應(yīng)用的有：multiSIM7（原EWB的最新版本）、PSPICE、OrCAD、PCAD、Protel、Viewlogic、Men-tor、Graphics、Synopsys、LSIIogic、Cadence、Mi-croSim等等。但是很多軟件的應(yīng)用技術(shù)具有專門性的特點(diǎn)，使得其應(yīng)用范圍大大的受限，所以下面簡(jiǎn)單介紹一下PCB設(shè)計(jì)軟件、IC設(shè)計(jì)軟件、PLD設(shè)計(jì)工具及其它EDA軟件的常見(jiàn)種類：

4.1 PCB設(shè)計(jì)軟件

PCB（Printed-CircuitBoard）設(shè)計(jì)軟件是最早的基于EDA技術(shù)的軟件之一，經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展更是種類繁多，常見(jiàn)的如Protel、Or-CAD、Viewlogic、PowerPCB、CadencePSD、MentorGrap-hices的ExpeditionPCB、ZukenCadStart、Win-board/Windraft/Ivex-SPICE、PCBStudio、TANGO、PCBWizard（與LiveWire配套的PCB制作軟件包）、ultiBOARD7（與multiSIM2001配套的PCB制作軟件包）等等。

4.2 IC設(shè)計(jì)軟件

IC設(shè)計(jì)工具也很多，ASIC設(shè)計(jì)領(lǐng)域有名的軟件供應(yīng)商主要有Cadence、MentorGraphics和Synopsys。中國(guó)華大公司也提供ASIC設(shè)計(jì)軟件（熊貓2000）。

4.3 PLD設(shè)計(jì)工具

PLD（ProgrammableLogicDevice）是一種由用戶根據(jù)需要而自行構(gòu)造邏輯功能的數(shù)字集成電路。從目前的市場(chǎng)應(yīng)用情況來(lái)看，目前主要有兩大類型：CPLD（ComplexPLD）和FPGA（Field ProgrammableGateArray）。它們的基本設(shè)計(jì)方法主要借助EDA軟件，在該技術(shù)的基礎(chǔ)上用原理圖、狀態(tài)機(jī)、布爾表達(dá)式、硬件描述語(yǔ)言等方法，生成相應(yīng)的目標(biāo)文件，最后用編程器或下載電纜，由目標(biāo)器件實(shí)現(xiàn)，可以根據(jù)用戶的需要設(shè)計(jì)出各種個(gè)性化的使用工具。Altera、Xilinx和Lattice這三家公司是PLD眾多生產(chǎn)廠家中比較有代表性的。

綜上所述，EDA技術(shù)的出現(xiàn)是電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域中的一次革命，21世紀(jì)是信息技術(shù)和電子技術(shù)的時(shí)代，也是EDA技術(shù)的高速發(fā)展階段。EDA技術(shù)作為電子產(chǎn)品開(kāi)發(fā)研制的動(dòng)力，大大的促進(jìn)了我國(guó)的電子產(chǎn)品行業(yè)的發(fā)展，也是未來(lái)的電子技術(shù)的發(fā)展的方向，因?yàn)閷?shí)踐中我們可以看到采用EDA技術(shù)制作的電子產(chǎn)品具有容量大、實(shí)時(shí)性好、體積小、可靠性高的優(yōu)點(diǎn)，所以被廣大的生產(chǎn)企業(yè)廣泛的應(yīng)用。雖然我國(guó)對(duì)于這項(xiàng)技術(shù)的引用較晚，發(fā)展也處于起步階段，但是其在我國(guó)的發(fā)展前景是樂(lè)觀的。變現(xiàn)為電子設(shè)計(jì)工程人員掌握這一技術(shù)，不僅是提高效率的需要，更是開(kāi)發(fā)高附加值電子產(chǎn)品的需要，任何的生產(chǎn)廠商搜力圖尋找一種體積更加小，性能更加好的電子技術(shù)，EDA技術(shù)和其衍生的各種軟件無(wú)疑符合了這一要求，也是其強(qiáng)大的生命力的根源所在。隨著80C時(shí)代的到來(lái)，EDA技術(shù)在移動(dòng)通信系統(tǒng)、衛(wèi)星系統(tǒng)等對(duì)重量、體積及速度敏感的領(lǐng)域?qū)⒕哂兄匾膶?shí)用價(jià)值，不久的將來(lái)會(huì)應(yīng)用于我國(guó)的各項(xiàng)通訊技術(shù)和空間技術(shù)領(lǐng)域。并且根據(jù)最新的統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，我國(guó)和印度正在成為EDA技術(shù)設(shè)計(jì)方面發(fā)展最快的兩個(gè)市場(chǎng)，相信在不久的將來(lái)，我國(guó)的科技工作者和設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)會(huì)趕上世界先進(jìn)水平，將這一優(yōu)秀的電子設(shè)汁技術(shù)更好的應(yīng)用到社會(huì)發(fā)展的各個(gè)領(lǐng)域，研發(fā)出更多的自主產(chǎn)品和應(yīng)用軟件，為祖國(guó)建設(shè)提供更好的技術(shù)支持。

TN702

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1673-0038（2015）33-0214-01

2015-7-25